Sumber tegangan

Apa itu sumber tegangan?

Itu Sumber Tegangan Mereka adalah salah satu jenis generator gaya gerak listrik (F.Dan.M.), yang memasok energi ke pembawa beban sirkuit listrik ke tegangan atau tegangan tetap yang diatur oleh sumber itu sendiri, terlepas dari impedansi sirkital.

Jenis lainnya Sumber gaya elektromotor (f.Dan.M.) Adalah sumber saat ini, yang mengantarkan energi ke sirkuit sedemikian rupa sehingga, terlepas dari resistensi sirkital, amperage tetap stabil.

Sumber tegangan komputer, yang menyediakan tegangan arus searah yang stabil dari 5 volt dan 12 volt untuk memberi makan berbagai sirkuit dan perangkat yang sama

Sumber tegangan nyata selalu terbatas pada rentang operasi, yaitu, beroperasi antara kisaran tegangan minimum dan maksimum dan antara arus minimum dan maksimum.

Kekuatan sumber pada dasarnya adalah produk dari tegangan maksimum dan arus maksimum yang dapat disediakan. Oleh karena itu, sumber tegangan yang beroperasi pada tegangan maksimum yang sama, bisa lebih atau kurang kuat, tergantung pada arus maksimum yang mereka berikan ke sirkuit yang mereka makan.

Jenis Sumber Tegangan

Sumber tegangan bisa dari dua jenis:

• Arus searah
• Arus bergantian. 

Baterai dan baterai

Di antara sumber tegangan arus kontinu adalah baterai atau baterai volta.

Dalam baterai dan baterai, energi dihasilkan dari reaksi kimia yang menghasilkan pertukaran muatan listrik antara zat yang bereaksi. 

Generator dan alternator

Di antara sumber tegangan alternatif adalah alternator dan generator.

Sumber energi berasal dari mekanis, misalnya: 

• Kekuatan yang berlaku untuk engkol atau katrol yang terhubung ke generator dikonversi menjadi arus bolak -balik. 
• Di bendungan hidroelektrik, energi potensial dari penurunan air menggerakkan turbin. 
• Di roda palet yang digerakkan oleh arus sungai, energi kinetik roda ditransfer ke generator.

Dapat melayani Anda: magnetosfer bumi: karakteristik, struktur, gas

Sirkuit penyearah dan investor

Baterai bukan secara eksklusif satu -satunya sumber tegangan arus searah, karena catu daya DC dapat diperoleh dari perbaikan arus bolak -balik dari jaringan listrik domestik atau industri. Ini adalah kasus sumber tegangan internal di komputer desktop dan transformator eksternal atau regulator di laptop.

Dimungkinkan juga untuk memiliki sumber tegangan alternatif dari baterai dengan cara.

Resistensi internal

Sumber tegangan atau tegangan yang diidealkan adalah bahwa resistensi terhadap lewatnya arus adalah nol, namun sumber tegangan nyata memiliki resistensi internal yang sangat kecil tetapi tidak nol.

Karena ini, dalam sumber tegangan nyata, tegangan dalam terminal mereka sedikit tergantung pada arus total arus, yang menghasilkan penurunan atau rendah tegangan nominal atau tegangan sirkuit terbuka dari sumber sebagai konsekuensi langsung dari ohm hukum ohm hukum ohm.

Sejauh baterai memburuk, resistensi internalnya meningkat. Untuk alasan ini, baterai usang mempertahankan tegangan nominal yang sama dengan yang baru, asalkan diukur untuk membuka sirkuit.

Tetapi saat menempatkan beban, sirkulasi arus menghasilkan penurunan tegangan yang signifikan dalam baterai yang rusak, sedangkan baterai dalam kondisi baik, penurunan tegangan ini sangat kecil dalam kaitannya dengan tegangan nominalnya.

Dapat melayani Anda: guncangan elastis: dalam dimensi, kasus khusus, latihan

Gaya gerak listrik

Itu adalah tegangan yang diukur dalam terminal sumber tegangan untuk membuka sirkuit. Diukur dalam volt dan mewakili energi yang digunakan oleh sumber untuk memindahkan coulomb beban dari terminal negatif ke positif, yaitu, ke arah balik, di dalam sumber.

Di sisi lain, melalui sirkuit eksternal arus biasanya beredar dari positif ke negatif. Jelas bahwa untuk memindahkan beban dalam arus balik, diperlukan sumber energi eksternal.

Dalam kasus baterai, energi yang dilepaskan dalam reaksi kimia memberikan beban energi kinetik yang diperlukan untuk bergerak melawan perbedaan potensial terminal.

Tetapi pada generator listrik, pembawa kargo energi disebabkan oleh gaya magnet yang diberikan ketika driver generator bergerak sehubungan dengan medan magnet eksternal, menghasilkan apa yang dikenal sebagai arus yang diinduksi.

Untuk menggerakkan pendorong belitan generator, di hadapan medan magnet, diperlukan gaya mekanik eksternal, yang merupakan sumber energi elektromotif.

Baik dalam kasus baterai dan generator, pembawa beban yang bergerak melawan tabrakan saat ini menderita yang membuat mereka kehilangan energi, dan ini adalah asal usul resistensi internal di semua sumber tegangan.

Olahraga diselesaikan

Representasi skematis dari sumber tegangan (persegi panjang abu -abu). Resistensi internal dan resistensi eksternal terhadap sumber F juga ditampilkan.Dan.M nilai ε. Sumber: f. Zapata.

Dalam sumber tegangan dari gambar sebelumnya, ketika mengukur tegangan antara titik A dan B dengan sakelar terbuka, ukuran 13,5 volt diperoleh. Jika beban resistansi luar r = 100 ohm ditempatkan, arus bersirkulasi melalui sirkuit dan perbedaan potensial antara ujung sumber menjadi 12 volt.

Itu dapat melayani Anda: Pascal Tonel: Cara kerjanya dan eksperimen

Itu diminta untuk menentukan:

a) gaya elektromotif (f.Dan.M.) dari sumbernya

b) arus total yang bersirkulasi melalui sirkuit

c) Resistansi internal sumber tegangan.

Solusi untuk

Nilai f.Dan.M. Ini adalah perbedaan potensial antara ujung sumber ketika diukur ke sirkuit terbuka, oleh karena itu untuk sumber latihan ini f.Dan.M memiliki nilai ε = 13.5 V.

Solusi b

Diketahui bahwa ketika resistansi eksternal ditempatkan R = 100Ω tegangan antara terminal A dan B turun ke VAB = 12,0 V, oleh karena itu menurut hukum Ohm:

V_AB = I⋅r

dimana itu mengikuti itu

I = v_AB / R = 12.0V / 100Ω = 0.12a

Artinya arus total yang beredar oleh sumbernya adalah 0,12A.

Solusi c

Penurunan tegangan sumber saat beban eksternal ditempatkan adalah:

13.5V - 12.0V = 1.5V

Penurunan ketegangan ini disebabkan oleh resistensi internal sumber, oleh karena itu: oleh karena itu:

ε - vab = i⋅r_yo

Artinya:

1.5V = 0,12a ⋅r_yo

Dari mana ia mengikuti bahwa, melalui izin sederhana, resistensi internal memiliki nilai:

R_yo = 1.5V / 0.12a = 12.5Ω.